此处的python 网络编程主要指的是TCP 编程

Socket 是网络编程的一个抽象概念。
通常我们用一个Socket 表示“打开了一个网络链接”,而打开一个Socket 需要知道目标计算机的IP 地址和端口号,再指定协议类型即可。(和Java 一样)

一、客户端

Ⅰ 建立连接

创建一个基于TCP 连接的Socket

#导入socket 库
import socket

# 创建一个socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 建立连接
s.connect(('www.sina.com.cn', 80))

创建Socket 时,AF_INET 指定使用IPv4 协议,如果要用更先进的IPv6,就指定为AF_INET6
SOCK_STREAM 指定使用面向流的TCP 协议,这样,一个Socket 对象就创建成功,但是还没有建立连接。

客户端要主动发起TCP 连接,必须知道服务器的IP 地址和端口号。
新浪网站的IP 地址可以用域名www.sina.com.cn 自动转换到IP地址,且80 是互联网网页服务的熟知端口。
:若我们要连接自己的服务端,则此处应改成我们服务端的IP 地址和端口

Ⅱ 数据发收

建立TCP 连接后,我们就可以向新浪服务器发送请求,要求返回首页的内容:

# 发送数据:
s.send(b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.sina.com.cn\r\nConnection: close\r\n\r\n')

然后就可以开始接收服务器返回的数据了:

# 接收数据:
buffer = []
while True:
    # 每次最多接收1k字节:
    d = s.recv(1024)
    if d:
        buffer.append(d)
    else:
        break
data = b''.join(buffer)

接收数据时,调用recv(max) 方法,一次最多接收指定的字节数,因此,在一个while 循环中反复接收,直到recv() 返回空数据,表示接收完毕,退出循环。

当我们接收完数据后,调用close() 方法关闭Socket,这样,一次完整的网络通信就结束了:

# 关闭连接:
s.close()

Ⅲ 数据处理

接收到的数据包括HTTP 头和网页本身,我们只需要把HTTP 头和网页分离一下,把HTTP 头打印出来,网页内容保存到文件:

html = b''.join(data.split(b'\r\n\r\n', 1))
# 把接收的数据写入文件:
with open('sina.html', 'wb') as f:
    f.write(html)

将上述片段组合:

# 导入socket库:
import socket

# 创建一个socket 并建立连接:
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect(('www.baidu.com', 80))

# 发送数据:
s.send(b'GET /HTTP/1.1\r\nHost: www.baidu.com\r\nConnection: close\r\n\r\n')

# 接收数据
buffer = []
while True:
	# 每次最多接收1k字节:
    d = s.recv(1024)
    if d:
        buffer.append(d)
    else:
        break
data = b''.join(buffer)

# 关闭连接:
s.close()

html = b''.join(data.split(b'\r\n\r\n', 1))
# 把接收的数据写入文件:
with open('bd.html', 'wb') as f:
    f.write(html)

二、服务端

服务器进程首先要绑定一个端口并监听来自其他客户端的连接。如果某个客户端连接过来了,服务器就与该客户端建立Socket 连接,随后的通信就靠这个Socket 连接了。

所以,服务器会打开固定端口(比如80)监听,每来一个客户端连接,就创建该Socket 连接。由于服务器会有大量来自客户端的连接,所以,服务器要能够区分一个Socket 连接是和哪个客户端绑定的。一个Socket 依赖4项:服务器地址服务器端口客户端地址客户端端口来唯一确定一个Socket

但是服务器还需要同时响应多个客户端的请求,所以,每个连接都需要一个新的进程或者新的线程来处理,否则,服务器一次就只能服务一个客户端

Ⅰ 建立连接

创建一个基于IPv4TCP 协议的Socket

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

我们要绑定监听的地址和端口。
服务器可能有多块网卡,可以绑定到某一块网卡的IP 地址上,也可以用0.0.0.0 绑定到所有的网络地址,还可以用127.0.0.1 绑定到本机地址

127.0.0.1是一个特殊的IP地址,表示本机地址,如果绑定到这个地址,客户端必须同时在本机运行才能连接,也就是说,外部的计算机无法连接进来

端口号需要预先指定。
因为我们写的这个服务不是标准服务,所以用9999这个端口号

小于1024 的端口号必须要有管理员权限才能绑定

# 监听端口:
s.bind(('127.0.0.1', 9999))

紧接着,调用listen() 方法开始监听端口,传入的参数指定等待连接的最大数量:

s.listen(5)
print('Waiting for connection...')

Ⅱ 新建Socket

接下来,服务器程序通过一个永久循环来接受来自客户端的连接,accept() 会等待并返回一个客户端的连接:

while True:
    # 接受一个新连接:
    sock, addr = s.accept()
    # 创建新线程来处理TCP连接:
    t = threading.Thread(target=tcplink, args=(sock, addr))
    t.start()

:每个连接都必须创建新线程(或进程)来处理,否则,单线程在处理连接的过程中,无法接受其他客户端的连接:

def tcplink(sock, addr):
    print('Accept new connection from %s:%s...' % addr)
    sock.send(b'Welcome!')
    while True:
        data = sock.recv(1024)
        time.sleep(1)
        if not data or data.decode('utf-8') == 'exit':
            break
        sock.send(('Hello, %s!' % data.decode('utf-8')).encode('utf-8'))
    sock.close()
    print('Connection from %s:%s closed.' % addr)

连接建立后,服务器首先发一条欢迎消息,然后等待客户端数据,并加上Hello 再发送给客户端。如果客户端发送了exit 字符串,就直接关闭连接。

完整的客户端程序:

import socket

# 建立连接
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect(('127.0.0.1', 9999))

print(s.recv(1024).decode('utf-8'))

# 发送数据
for data in [b'haha', b'you are loser', b'byebye']:
    s.send(data)
    print(s.recv(1024).decode('utf-8'))

s.send(b'exit')

# 关闭连接
s.close()

完整的服务端程序:

import socket
import threading
import time

# 建立Socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind(('127.0.0.1', 9999))

# 开始监听端口
s.listen(5)
print('Waiting for connection...')

def tcplink(sock, addr):
    print('Accept new connection from %s:%s...' % addr)
    # 发送数据
    sock.send(b'Welcome!')
    # 接收数据
    while True:
        data = sock.recv(1024)
        time.sleep(1)
        if not data or data.decode('utf-8') == 'exit':
            break
        sock.send(('Hello, %s!' % data.decode('utf-8')).encode('utf-8'))
    # 关闭Socket
    sock.close()
    print('Connection from %s:%s closed.' % addr)

# 等待连接
while True:
    sock, addr = s.accept()
    # 建立新进程
    t = threading.Thread(target=tcplink, args=(sock, addr))
    t.start()

最后结果:

python socket recv 捕获close_wait_服务器